מצגת 6- ממברנה

Question 1

ממבנרה ציטופלסמית

Answer 1

הממברנה מקיפה את התא, מגדירה את הגבולות שלו, תוחמת בין חוץ התא לבין פנים התא.

Question 2

ציטוזול

Answer 2

הנוזל של הציטופלסמה נמצא בתוך התא.

Question 3

פריקלסמה

Answer 3

הנוזל שנמצא מחוץ לתא

Question 4

תכונה חשובה לגבי הממברנה

Answer 4

• הממברנה היא סלקיטיבית- בררנית, חדירה למחצה. כלומר, יש חומרים שיכולים לעבור דרך הממברנה ויש חומרים שאינם יכולים לעבור דרך הממברנה.
• ניתן לדמות את הממברנה לחומה. החומה בנויה מחומר מסוים (שכבה כפולה של חומצות שומן) ומשערים (חלבונים). יש חומרים שיכולים לעבור רק דרך השערים, ויש חומרים שיכולים לעבור גם דרך החומה עצמה.
• השערים הללו יכולים לאפשר לחומרים כגון מולקולות שומן, יונים, ויטמינים, להיכנס פנימה וכן לאפשר לחומרים לצאת החוצה.

Question 5

תפקידי הממברנה

Answer 5

לקבל ולמסור מולקולות - לקבל חומרים מהסביבה החוץ אית ולמסור, לפלוט מולקולות מתוך התא החוצה.

קבלה של אינפורמציה בצורת סיגנאלים- אותות – הממברנה יכולה לקבל אותות כימיים (קבלה של מולקולות מסוימות) או אותות חשמליים.

הממברנה יכולה להתמתח / לגדול – היא אינה חומה קשיחה. לדוג’ הממברנה נמתחת, מתרחבת לפני שהתא מתחלק.

הממברנה תוחמת מדורים- לתאים פרוקריוטים יש ממברנה חיצונית יחידה. אך בתאים אאוקריוטים יש ממברנה חיצונית ויש אברונים בתוך התא שגם סביבם יש מעטפת, לדוג’ גרעין התא עטוף בממברנה. דוגמה נוספת הוא הליזוזים, אברון שעטוף בממברנה ומכיל חומרים שאינם נמצאים בתא עצמו. ניתן לדמות את החלוקה לאזורים תחומים בתא העטופים בממברנה נוספת לחלוקה למדורים בתוך התא.

Question 6

מודל המוזאיקה הכפולה

Answer 6

מודל הממברנה המקובל כיום.

המודל הזה אומר כי הממברנה מורכבת משכבה כפולה של ליפידים (שומנים) ובהם משובצים חלבונים.

החלבונים הם “השערים” – הם הקובעים איזה מולקולות יכולות להיכנס, אך יש גם חומרים שיכולים לחדור את השכבה השומנית עצמה.

המרקם של הממברנה הוא סמיך ודביק קצת בדומה לדבש, מה שיוצר את המרקם הזה זה חומצות השומן.

ביחס לתא, הממברנה היא מאד מאד דקה (התא גדול ביחס אליה).

Question 7

Lipid Bilayer

Answer 7

מבנה השכבה כפולה של הליפידים נקרא
Lipid Bilayer.

השכבות הכפולות בנויות מראש וזנב

זנב של שכבה אחת פונה לזנב של השכבה השנייה, והראשים של כל אחת מהשכבות מופנים לכיוון התא – ציטוזול או לכיוון חוץ התא - פריקלסמה, שהן כאמור סביבות מימיות.

Question 8

פוספוליפיד

Answer 8

מולקולות ליפיד שלכל אחת מהן צמודה קבוצה פוספט

פוספוליפיד אחד מורכב משני אלמנטים:

• זנב הידרופובי- שתי חומצות שומן
• ראש הידרופילי המורכב משלושה אלמנטים

Question 9

שלושת האלמנטים בראש ההידרופילי בפוספוליפיד הם:

Answer 9

• קבוצה פולארית – נמצאת בחלק העליון של הראש. יש 3 קבוצות פולאריות שונות שיכולות להימצא כאן.לדוג’ כולין
• פוספט
• גליצרול

Question 10

למה משמשת השכבה הליפידית הכפולה?

Answer 10

השכבה הליפידית הכפולה משמשת כגבול שאינו חדיר עבור מולקולות הידרופיליות – כלומר השכבה הליפידית היא הידרופובית.

Question 11

הקשרים הכימיים במולקולת הפוספוליפיד

Answer 11

הקשרים בתוך מולקולה אחת הם קוולנטים. הקשרים בין המולקולות הפוספוליפידיות של בעיקר הם קשריםלא קוולנטים– קשרי ואן דר ואלס

Question 12

מה אחוז חומצות השומן מכלל הממברנה?

Answer 12

כ-50 אחוז

השאר הם חלבוני הממברנה

Question 13

המבנה המולקולרי של פוספוליפיד

Answer 13

• שתי חומצות שומן (זנב הידרופובי) שקשורות לגליצרול
• שקשור לפוספט
• שקשור לחומצה פולארית (החלק ההידרופילי).
• כלומר, הקשר בין הזנב לראש הוא בין חומצות השומן לבין הגליצרול.

בתמונה
X- מייצג את המולקולה שמקנה פולאריות, קבוצת
OH

R- מייצג את השייר הפחמימני הלא פולארי

Question 14

חומצת השומן

Answer 14

• יכולות להיות בנויה משרשרת של 14 פחמנים עד 24 פחמנים.
• בממברנה יכולות להיות שתי חומצות שומן באורכים שונים.
• יכולה להיות חומצת שומן רוויה או לא רוויה
• בממברנה יכולות להיות חומצת שומן אחת רוויה וחומצת שומן אחת לא רוויה, או שתיהן זהות. אבל לרוב המוחלט יש אחת רוויה ואחת לא רוויה.

Question 15

חומצת שומן רוויה

Answer 15

• רוויה במימנים. לא יהיו קשרים קוולנטים כפולים ולכן היא תוכל להיות מולקולה ישרה - ליניארית.
• חומצה בה כל הפחמנים קשורים בקשרים קוולנטים יחידים , כלומר ככל שחומצת השומן יותר רוויה- כך הממברנה תהיה יותר קשיחה.
• כשהקשרים הקוולנטים הם בודדים לא יווצר מבנה עם זווית.

Question 16

חומצת שומן בלתי רוויה

Answer 16

• חומצה בה יש זוג פחמנים אחד לפחות שקשורים ביניהם בקשר כפול
• ככל שיש יותר קשרים כפולים בחומצת השומן, כלומר ככל שהיא פחות רוויה – כך הממברנה תהיה יותר גמישה.
• הסיבה היא שהקשר הכפול יוצר איזשהו כיפוף בשרשרת של חומצת השומן, מה שמונע מחומצת השומן להיות ישרה.
• הכיפוף הזה יוצר גמישות ופחות קשיחות- כי השרשרת הופכת להיות יותר מרווחת.

Question 17

מה משפיע על סוג חומצת השומן שתהיה בתא?

Answer 17

חומצות השומן המרכיבות את הממברנה משתנות בהתאם לסוג התא / סוג האורגניזם.

Question 18

גליצרול

Answer 18

היא מולקולה בעלת 3 פחמנים. 2 פחמנים קשורים כל אחד מהם לחומצת שומן אחרת והפחמן השלישי קשור לפוספט.

Question 19

קבוצה פולארית

Answer 19

קיימים יותר מחמישה סוגים של קבוצות פולאריות שונות, שמתוכם שלושה הם הסוגים הדומיננטיים בממברנות:

• פוספטידיל כולין- PC – עיקרי בממברנות של תאים אאוקריוטים.
• פוספטידיל סרין- PS
• פוספטידיל אתאנול אמין-PE - עיקרי בממברנות של תאים פרוקריוטים.

תמיד יהיו יוצאים מן הכלל

Question 19

תנועה של פוספוליפידים בממברנה

Answer 19

• תנועה לאטרלית - פוספוליפידים של הממברנה יכולים לנוע באותה השכבה של הממברנה
  Layer
  של הממברנה. תנועה שכיחה מאד. הם נעים בקצב תדיר וגבוה מאוד של עשר בחזקת 7
• Flip Flop- תנועה למטה למעלה - תנועה הרבה יותר נדירה מתנועה לאטרלית מתרחשת בין פעם לחודש לפעם בחודשיים. זו תנועה של פוספוליפידים שלא נמצאים באותה שכבה תוך שינוי הכיווניות עדיין הזנב פנימה והראש החוצה. זה לא בהכרח שחלוף בין שניים, אפשרי שרק אחת מהן תעבור כי מספר הפוספוליפידים בין השכבות לא בהכרח זהה הוא דומה מאוד. הממברנה לא נפתחת במהלך התנועה הזאת.

Question 20

הסיבות לתנועת הפוספוליפידים

Answer 20

הממברנה לא משמשת רק לחיץ בין תוך לחוץ התא, אלא גם למעבר של מולקולות מסיסות בשומן כמו וויטמינים, הורמונים סטרואידים. כדי לאפשר את המעבר שלהם הן דוחקות את הפוספוליפידים, כלומר התנועה שלהם הכרחית לתפקוד הממברנה.

התנועה היא אקראית

Question 21

חלבוני הממברנה

Answer 21

• מתוך כל חלבוני הגוף שלנו- רבע הם חלבונים ממברנליים. 60% מהתרופות היום הם נגד חלבונים ממברנליים.
• החלבונים הם השערים של הממברנה.
• לחלבונים יש מנגנוני פעולה שונים והם ספציפית פר המולקולות ההידרופיליות לדוגמה, חלבון שיכול להעביר גלוקוז כנראה לא יוכל להעביר דו סוכר אחר או חומצת אמינו. חלבון שמעביר חומצת אמינו לא יוכל להעביר גלוקוז.

Question 22

מיון החלבונים לקבוצות

Answer 22

• חלבונים אינטרגים
• חלבונים פריפריאליים

Question 23

חלבונים אינטגרלים

Answer 23

• טרנסממברנלי- חלבון שחוצה את שתי שכבות הממברנה. חוצה אותה לאורכה.
• מונוטופיק- חלבון חוצה רק שכבה אחת של הממברנה.

Question 24

הקשרים בין החלבונים לממברנה

Answer 24

כל החלבונים האינטגרליים עוברים איזשהי אינטראקציה לא קוולנטית עם הפוספוליפידים או עם חלבונים אחרים , רוב האינטראקציות הן מסוג ואן דר ואלס, חשמליות, קשרי מימן.

Question 25

סוגי חלבונים טרנסממברנלים

Answer 25

• ישנם חלבונים שמורכבים משרשראות לפא הליקסים, שהן מאונכות למישור הממברנה ויוצרות בינהן מבנהטבעתי, עיגול, גלילי. ככל שהטבעת יותר הדוקה, כך יש פחות סיכוי למומסים להכנס ולהיפך.
  מכאן שהכניסה של מומסים דרך החלבונים תלויה בין היתר בגודל המומס ובהדיקות החלבון. אך ישנם מנגנונים נוספים שקובעים מי יכנס ומתי.
  הטבעות הללו לא תמיד פתוחות.
• צורה של חבית, המורכבת מגדילי יריעות בטא. כך שבתוך החלבון יש חלל. החבית בנויה מגדילי בטא שמספרם משתנה- 8,12,16,22.
  ככל שיש יותר גדילי בטא, קוטר החבית יהיה יותר גדול וכך מומסים גדולים יותר יוכלו לעבור דרך החלבון ולהיפך.

Question 26

חלבונים פריפריאליים

Answer 26

- חלבונים הנמצאים בפריפריה של הממברנה הם לא חודרים דרך הממברנה ולא חוצים את הממברנה. הם יכולים ליצור קשרים לא קוולנטים עם החלק ההידרופילי של חוץ תאי של הממברנה ויכולים להיקשר בקשרים לא קוולנטים גם לחלבונים האינטגרליים.

Question 27

סוגי חלבונים

Answer 27

• חלבון אינטגרלי טרנסממברנלי שחוצה את הממברנה פעם אחת מסוג אלפא אליקלי.
• חלבון אינטגרלי טרנסממברנלי שחוצה את הממברנה שלוש פעמים מסוג אלפא אליקלי.
• חלבון אינטגרלי טרנסממברנלי שחוצה את הממברנה פעם אחת מסוג ביטא שיט.
• חלבון אינטגרלי מונוטופיק שחוצה שכבה אחת של הממברנה פעם אחת מסוג אלפא אליקלי .
• חלבון פריפריאלי שקשור קוולנטית לפוספוליפיד, נדיר.
• חלבון שקשור למולקולה שהיא קשורה בקשרים קוולנטים לפוספוליפידים של הממברנה.
• חלבון פריפריאלי שיש לו אינטרקציה לא קוולנטית עם חלבון אינטגרלי טרנסממברנלי אלפא אלקילי.

Question 28

האם החלבונים בתא יכולים לנוע לטרלית?

ניסוי

Answer 28

ניסוי שנערך על ידי שני מדענים בשם פריי ואדידין.

מטרת הניסוי - לבדוק האם החלבונים הממברנליים יכולים לזוז במישור הממברנה (כלומר לא לתוך התא או מחוץ לתא אלא בצורה לאטרלית).

מהלך הניסוי - הם לקחו תא של עכבר וצבעו את החלבונים הממרבנליים שלו בצבע ירוק, לקחו תא של אדם וסימנו את כל החלבונים הממברנליים שלו בצבע אדום.

בשלב הבא, לאחר הרבה ניסיונות הם הצליחו לאחות בין שני התאים, וליצור תא אחד מאוחה- שנקרא היברידומה שחציו מהאדם וחציו מהעכבר.

התא הזה יכול לחיות בתנאי מעבדה כמה שעות, עד שימות די מהר כי תא מאוחה לא יכול לשרוד זמן רב, הוא לא יכול להתפתח.

בתחילת הניסוי (זמן 0 של הניסוי) הם ראו כי את התא מכסים 50% חלבונים מהאדם ו-50% חלבונים של עכבר בשטחים שונים.

לאחר פרק זמן קצר, פחות משעה, הם ראו שחלבוני האדם וחלבוני העכבר התערבבו ביניהם כלומר, התא היה מכוסה בצורה הטרוגנית בחלבוני העכבר וחלבוני האדם.

אם החלבונים לא היו יכולים לזוז- המצב שהיה בתחילת הניסוי היה נשאר. אם החלבונים היו יכולים לזוז גם לא במישור הממברנה- הם לא היו רואים את כל החלבונים לאחר שעה.

המסקנה - גם החלבונים הממברנליים של האדם וגם החלבונים הממברנליים של העכבר יכולים לזוז במישור הממברנה.

Question 29

מה הסיבה הפונקציונלית שבגינן הלבונים יכולים לנוע לטרלית?

Answer 29

הסיבה הפונקציונלית לתזוזת החלבונים על מישור הממברנה היא שהתא צריך חלבונים שונים במקומות שונים בזמנים שונים ובעזרת אותה תנועה הוא יכול להתאים בין חלבון למיקומו בתא עפ”י הצורך שלו.

Question 30

מאפייני חלבוני הטרנספורט של הממברנה

Answer 30

• חלבוני הטרנספורט הם חלבונים שמטרתם להעביר חומרים ממקום למקום בתא.
• חלבונים אלו יכולים להעביר מומסים שונים, מולקולת ויונים.
• כל חלבון טרנספורט הוא ספציפי לסוג או סוגים מסויימים של מולקולות והם משרתים מטרה נתונה.
• הם חוצים את הממברנה יותר מפעם אחת.
• ניתן לחלק אותן לקבוצות בעלות מנגנוני פעולה שונים :
  
  • תעלות
  • נשאים

Question 31

תעלות- Chanels -

Answer 31

• הם חלבונים שיוצרים מבנה דמוי גליל שחוצה את הממברנה. קוטר הגליל יכול להיות צר או רחב (בגלל הגמישות של החלבון). מאלפא הליקס או גדילי ביתא.
• חלבונים שנוצר בתוכם מתחם שאינו שומני (בציור - בין שני החלקים הירוקים), שדרכו יכולות לעבור המולקולות הצהובות. כמו למשל צינור גינה אשר דרכו יכולים לעבור כל מיני מומסים.
  הפתח יכול להיות קצת יותר צר וקצת יותר רחב. החלבון יכול לשלוט על המרחב של התעלה, המרחב דרכו יכולים לעבור חומרים.
  התעלה פתוחה בו זמנית גם לחלק התוך תאי וגם לחלק החוץ תאי.

Question 32

נשאים- Carreirs

Answer 32

1. חלבונים שמבצעים תהליכי טרנספורט, אולם בכל רגע נתון הם אינם פתוחים לשני הצדדים - פתוחים או לתוך התא או לחוץ התא. ברגע שנקשרת לחלבון מולקולה, עצם הקישור גורם לו לסגור את החלק הראשון ולפתוח את החלק השני - אל חוץ או פנים התא.
   זהו מנגנון שנקרא Alternating Access.

אחרי שהחלבון שחרר את המומס שלו, החלבון סוגר את הפתח אליו המומס יצא, פותח את הפתח השני והסייקל חוזר חלילה. החלבון נגיש רק לצד אחד כל פעם

Question 33

מנגנון הפעולה של נשאים

Answer 33

מומס נקשר לנשא

עצם היקשרות המומס גורם לשינוי הקונפורמציה של החלבון (הנשא)

הנשא משנה את הקונפורמציה שלו- כך שיהיה פתוח לצד השני

המומס משתחרר.

שחרור המומס גורם לשינוי הקונפורמציה של הנשא לקונפורמציה המקורית.

*כלומר התהליך הוא תהליך מעגלי ויכול להתקיים כל הזמן.

Question 34

חלבונים טרנסממברנליים יכולים לעבוד במספר וריאציות:

Answer 34

1. Uniport- מעבר של מולקולה אחת מצד אחד או מצד האחר.
2. Cotransported – מעבר של שתי מולקולות בו זמנית

• Symport- מעבר של שתי מולקולות בו זמנית בתוך הנשא באותו הכיוון.
• Antiport- מעבר של שתי מולקולות בו זמנית בתוך הנשא בכיוונים מנוגדים.

Question 35

המעבר של המולקולות (המומסים) הנכנסות או יוצאות מהתא מתחלק לשני סוגים

Answer 35

• העיקרון: ריכוז של המולקולות מחוץ לתא ובתוך התא שואף להיות זהה- השוואת ריכוזים
• מעבר פסיבי
• מעבר אקטיבי

Question 36

מעבר פסיבי

Answer 36

מעבר פאסיבי- מצב בו חומר (מולקולה) עובר בין הסביבה החוץ תאית לסביבה התוך תאית. אם החומר הידרופובי והוא מספיק קטן, הוא יכול לחדור דרך הממברנה עצמה ללא עזרת החלבונים. אם החומר הידרופילי או גדול יותר, הוא צריך את עזרת החלבונים הטרנס ממברנליים. התהליך הפסיבי הוא במצב הוא יש הפרש בריכוזי הממס וכחלק מהשוואת הריכוזים המולקולות הקטנות יעברו מהצד בו הריכוז גבוה לריכוז נמוך. מעביר חומר עם מפל הריכוזים ללא השקעה של אנרגיה, אלא אגירת אנרגיה, שיכולה לעזור לנו לתהליכים אחרים, מעבר פאסיבי הוא דיפוזיה- מעבר של חומרים כאשר יש תמיסה שמכילה ממס ומומס ונמצאת במיכל המכיל ממברנה חצי חדירה

• התהליך נקרא
• *Mediated (facilitated) diffusio**

Question 37

מעבר אקטיבי

Answer 37

עוברים ממקום בו הריכוז נמוך למקום עם ריכוז גבוה – כנגד מפל הריכוזים. אם אנחנו רוצים שמולקולה תעבור נגד “מפל הריכוזים” היא חייבת להיעזר בחלבון נשא, ואנו חייבים להשקיע אנרגיה בשביל שזה יקרה.

Question 38

הדרכים להשקעת האנרגיה

Answer 38

• ATP
• אם יש מצב של אנטי פורטר (חלבון שמעביר לפחות 2 מומסים שונים משני כיוונים שונים), יתכן שהאנרגיה שנפלטה ממעבר יון אחד עם מפל הריכוזים, תשמש למעבר של יון שני כנגד מפל הריכוזים.
• החומר שעובר נגד “מפל הריכוזים” יעבור ביחד- בצימוד לחומר שעובר עם “מפל הריכוזים”. החומר שעובר עם “מפל הריכוזים” יספק את האנרגיה הדרושה לתהליך.

Question 39

איך גלוקוז מפחמימות מגיעות מהמזון שאנחנו אוכלים מגיע אל מחזור הדם?

דוגמה לטרנספורטר

Answer 39

אחרי תהליך העיכול בו פורקה הפחמימה לגלוקוז. הגלוקוז נמצא במעי ועובר דרך קירות המעי לתאי המעי באמצעות מעבר אקטיבי. (במעי ריכוז נמוך של גלוקוז ובתאים ריכוז גבוה)

הגלוקוז עובר באמצעות צימוד ליון סודיום נתרן
Symport
אשר תנועתו היא עם מפל הריכוזים ולכן משתחררת אנרגיה אותה מנצל הגלוקוז לעבור כנגד מפל הריכוזים.

הגלוקוז עובר מתאי המעי לנוזל החוץ תאי בעזרת חלבון בכיוון מפל הריכוזים ולכן זהו מעבר פסיבי דרך חלבון טרנספורט מיוחד, ומהנוזל החוץ תאי לדם.

במקביל התא רוצה להוציא את הנתרן. הוא עושה זאת באמצעות משאבה- מהנוזל החוץ תאי אל הנוזל התוך תאי נכנס אשלגן ובמקביל מאותו חלבון יוצא הנתרן. \
חלבון מסוג
antiport

Question 40

סיסטיק פיברוזיס

דוגמה למוטציה בחלבון הטרנספורטר

Answer 40

מחלה גנטית תורשתית

פגיעה בחלבון ממברנלי אחד, שתפקידו להוציא יוני כלור אל מחץ לתא.

סיסטיק פיברוזיס הוא שם כולל למגוון מחלות, ויש מגוון מוטציות אפשריות בחלבון.

כאשר התא אוגר כלור, יש שיבוש בכמות הנוזלים והוא מפריש מעין חומר סמיך,סוג של מוגלה החוצה, אשר “נדבקת” לממברנת התא ומונעת מעבר של גזים. מה שעלול להוביל לחנק.

הגורמים:

פניל אלנין 508-
הנפוצה ביותר, ויש לה את האפקט הכי הרסני - מוטציה בחומצת אמינו פניל אלנין 508 - הוא נעלם, לא קיים. כתוצאה מכך החלבון לא מתקפל כמו שצריך ונהרס.

• *מוטציה אחרת של**
• *CFTR** - החלבון כן מצליח להתקפל כמו שצריך ולעבור אינטגרציה לממברנה (להיכנס לממברנה), אבל משהו במשאבה לא פועל כראוי והוא לא מצליח להוציא את יוני הכלור אל מחוץ לתא כמו שצריך. .

Question 41

Multidrug Resistance Proteins (MRPs)

Answer 41

אחד מהטיפולים לסרטן הוא כימותרפיה -
שהיא תרופה שמטרתה הרס התאים הסרטניים.

התאים הסרטניים מתנגדים לטיפול וזורקים את התרופה החוצה

במקרה כזה מנסים לתת עוד כימותרפיה על מנת שיהיה יותר ממה שנכנס ממה שיוצא.

מטרת המחקר של אסף היא לפתח חסמים חכמים שיבלמו את היכולת התאים הסרטניים לזרוק את הכימותרפיה החוצה מהתא.

Question 42

Hydropathy Index

Answer 42

מדד הידרופתיות
הוא השינוי באנרגיה החופשית המתרחש במולקולה כאשר היא עוברת מסביבה הידרופובית לסביבה הידרופילית, ומהווה הלכה למעשה מדד למידת ההידרופיליות או ההידרופוביות שלה. כאשר המדד שלילי, משמעות הדבר היא שהמעבר הביא לשחרור אנרגיה חופשית, או במילים אחרות, שהמולקולה מתמוססת בקלות רבה יותר בסביבה החדשה בהשוואה לסביבה הקודמת. מדד חיובי, לעומת זאת, משמעותו שכדי להעביר את המולקולה לסביבה החדשה יש להשקיע אנרגיה. המדד מיוצג ביחידות של יחידת אנרגיה ליחידה מולרית, בדרך-כלל
kcal/mol.

Question 43

הסבר כימי פיזיקלי למדד הידרופטיות

Answer 43

כל מולקולה מאופיינת במדד הידרופתיות הייחודי לה, בתנאים של סביבת מוצא, סביבת יעד ותנאים פיזיקליים מוגדרים (טמפרטורה ולחץ). ככלל, ככל שיש במולקולה קבוצות קוטביות רבות יותר, היא תאופיין במדד הידרופתיות שלילי יותר, שכן הן יוצרות קשרי מימן רבים עם מולקולות המים של הסביבה, ואילו ככל שיש למולקולה יותר קבוצות ארומטיות, מדד ההידרופתיות שלה יהיה חיובי יותר.

Question 44

שימושים במחקר למדד הידרופטיות

Answer 44

למדד ההידרופתיות חשיבות רבה במחקר ביוכימיה של חלבונים ובהנדסה גנטית, לבחינת מידת ההידרופיות או ההידרופיליות של חומצות האמינו השונות, ושל רצפים שלהן. לדוגמה, מציאת מדד הידרופתיות חיובי ברצף של כעשרים חומצות אמיניות המצוי בחלבון טראנסממברנלי, רומז לכך שהוא חוצה את קרום התא ההידרופובי מקצה לקצה במבנה של סליל אלפא, שכן זהו עוביה של הממברנה הכפולה בעולם החי, ואילו מציאת רצפים בעלי מדד שלילי, מהווה רמז להיותם ממוקמים בחלבון באזור הבא במגע עם סביבה מימית, כמו הציטופלזמה או הסביבה החוץ-תאית. הערכת ההידרופתיות של רצף חומצות האמינו של חלבון קרומי יכולה לסייע לחוקר להעריך את המבנה המרחבי שלו, ולקבל מושג על המכוונות בה הוא ממוקם בקרום. מידע זה הוא רב ערך בחקר החלבונים, ולו תועלת יישומית רבה במחקר הביורפואי בפרט והביוטכנולוגי בכלל.